JPH06188522A - Heat sink and semiconductor laser - Google Patents

Heat sink and semiconductor laser

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Publication number
JPH06188522A
JPH06188522A JP35576192A JP35576192A JPH06188522A JP H06188522 A JPH06188522 A JP H06188522A JP 35576192 A JP35576192 A JP 35576192A JP 35576192 A JP35576192 A JP 35576192A JP H06188522 A JPH06188522 A JP H06188522A
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JP
Japan
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semiconductor laser
heat sink
laser chip
photodiode
junction
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Application number
JP35576192A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Mitsuma
高志 三津間
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/023Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • H01S5/02326Arrangements for relative positioning of laser diodes and optical components, e.g. grooves in the mount to fix optical fibres or lenses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To allow downsizing of semiconductor laser by facilitating the angular alignment of a semiconductor laser chip. CONSTITUTION:A heat sink 2 is made of a semiconductor material such as silicon and a PN junction plane 9 is provided internally. Upper face for mounting a semiconductor laser chip 1 has a step structure comprising an upper stage face to be provided with a heat sink upper electrode 8 and a lower stage face to be provided with a heat sink upper electrode 6 wherein a normal mesa inclining face 14 is provided at the border part of upper and lower stage faces. The monitor light emitting edge of the semiconductor laser chip 1 abuts, at the lower side thereof, on the inclining face 14 and the semiconductor laser chip 1 is bonded to the surface of the upper electrode 6 thus conducting angular alignment between the semiconductor laser chip 1 and the heat sink 2. The heat sink 2 functions as a photodiode incorporating a PN junction 9. Monitor light impinging on the inclining face 14 defracts to arrive at the PN junction 9. Monitor light reflected on the inclining face 14 does not return back to the active layer 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザーチップ
の熱を放散するヒートシンク、およびこのヒートシンク
で熱を放散するとともに、半導体レーザーチップの出力
をモニターするためのレーザー光検出機能を有する半導
体レーザー装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sink for dissipating heat of a semiconductor laser chip, and a semiconductor laser device for dissipating heat by the heat sink and having a laser beam detecting function for monitoring the output of the semiconductor laser chip. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種のレーザー装置を図6及び
図7に側面図および平面図でそれぞれ示す。このレーザ
ー装置は、半導体レーザーチップ1、ヒートシンク2、
フォトダイオード18及びサブマウト19でなる。半導
体レーザーチップ1はヒートシンク2に搭載され、ヒー
トシンク2及びフォトダイオード18はサブマウント1
9に搭載されている。半導体レーザーチップ1で発生し
た熱は ヒートシンク2に伝達され、ヒートシンク2の
熱はサブマウト19に放散される。半導体レーザーチッ
プ1の活性層3から後方へ出射されたレーザー光がモニ
ター光15であり、前方へ出射された光が出力光21で
ある。モニター光15はフォトダイオード18で電流に
変換され、この電流を測定することにより出力光21の
パワーが推定できる。モニター光15の一部はフォトダ
イオード18の表面で反射され、表面反射光20とな
る。フォトダイオード18の表面の法線をモニター光1
5に対して数度だけ傾斜させ、表面反射光20が活性層
3に戻るのを防いでいる。表面反射光20が活性層3に
入力すると、出力光21がその表面反射光20により影
響を受け、出力光21における雑音指数が増大する。
2. Description of the Related Art A conventional laser device of this kind is shown in FIGS. 6 and 7 in a side view and a plan view, respectively. This laser device includes a semiconductor laser chip 1, a heat sink 2,
It is composed of a photodiode 18 and a submount 19. The semiconductor laser chip 1 is mounted on the heat sink 2, and the heat sink 2 and the photodiode 18 are mounted on the submount 1
It is mounted on the 9. The heat generated by the semiconductor laser chip 1 is transferred to the heat sink 2, and the heat of the heat sink 2 is dissipated to the submount 19. Laser light emitted rearward from the active layer 3 of the semiconductor laser chip 1 is monitor light 15, and light emitted frontward is output light 21. The monitor light 15 is converted into a current by the photodiode 18, and the power of the output light 21 can be estimated by measuring this current. A part of the monitor light 15 is reflected by the surface of the photodiode 18 and becomes surface reflected light 20. Monitor the normal of the surface of the photodiode 18 with the light 1
The surface reflection light 20 is prevented from returning to the active layer 3 by inclining it by several degrees with respect to 5. When the surface reflected light 20 enters the active layer 3, the output light 21 is affected by the surface reflected light 20, and the noise figure of the output light 21 increases.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】半導体レーザー装置で
は、外部パッケージ又はサブマウント19との発光点位
置精度±50〜100μm及び出射方向精度〜±3゜程
度が要求される。この精度を達成するためには、個々の
部品間のアライメント調整が必要である。半導体レーザ
ーチップ1が約300μm程度の大きさであるから、こ
れとヒートシンク2又はサブマウント19との間のアラ
イメント調整が難しく、特にこれら相互間の角度調整が
最も難しい。また、従来の装置では、個々の部品をサブ
マウント19上に設置しているから小型化が難しい。小
型化の要求を満たすには各部品の小型化が必要である
が、各部品を小型化すると、各部品間のアライメント調
整がさらに難しくなってしまう。本発明の目的は、半導
体レーザーチップ1との角度アライメント調整が容易
で、かつ半導体レーザー装置の小型化を可能にするヒー
トシンクの構造およびこのヒートシンクを備えた半導体
レーザー装置の提供にある。
The semiconductor laser device is required to have a light emitting point position accuracy of ± 50 to 100 μm and an emitting direction accuracy of ± 3 ° with the external package or submount 19. To achieve this accuracy, alignment adjustments between individual components are required. Since the semiconductor laser chip 1 has a size of about 300 μm, it is difficult to adjust the alignment between the semiconductor laser chip 1 and the heat sink 2 or the submount 19, and it is particularly difficult to adjust the angle between them. Further, in the conventional device, it is difficult to reduce the size because individual parts are installed on the submount 19. To meet the demand for miniaturization, it is necessary to miniaturize each component, but if each component is miniaturized, alignment adjustment between each component becomes more difficult. An object of the present invention is to provide a structure of a heat sink that facilitates the angle alignment adjustment with the semiconductor laser chip 1 and enables the size reduction of the semiconductor laser device, and a semiconductor laser device including the heat sink.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明が提供する第1の手段は、半導体レーザーチ
ップを搭載し、該半導体レーザーチップから受ける熱を
放散させるヒートシンクであって、半導体材料でなり、
プレーナー型のPN接合面またはPIN構造を内蔵して
フォトダイオードをなし、前記半導体レーザーチップを
搭載する上面側は互いに平行な上段面と下段面とを有す
る2段の段差構造をなし、該上段面と下段面との間の境
界面はその上段面および下段面に対して傾斜した面をな
しており、前記PN接合面またはPIN構造の接合面は
前記上段面に平行であってこの上段面および前記傾斜面
の下だけに設けてあり、前記上面に対面する下面または
前記下段面のうちの少なくとも一方の面と前記上段面と
にオーミック電極がそれぞれ形成されており、これらオ
ーミック電極が前記フォトダイオードの電極をなしてい
ることを特徴とする。
A first means provided by the present invention for solving the above-mentioned problems is a heat sink on which a semiconductor laser chip is mounted and which dissipates heat received from the semiconductor laser chip. Made of semiconductor material,
A photodiode is formed by incorporating a planar type PN junction surface or PIN structure, and the upper surface side on which the semiconductor laser chip is mounted has a two-step structure having an upper step surface and a lower step surface which are parallel to each other. The interface between the lower surface and the lower surface is a surface inclined with respect to the upper surface and the lower surface, and the PN junction surface or the joint surface of the PIN structure is parallel to the upper surface and the upper surface and Ohmic electrodes are provided only under the inclined surfaces, and ohmic electrodes are respectively formed on at least one of the lower surface facing the upper surface or the lower step surface and the upper step surface, and these ohmic electrodes are the photodiodes. It is characterized by forming the electrode of.

【0005】また、前述の課題を解決するために本発明
が提供する第2の手段は、半導体レーザーチップをヒー
トシンクに搭載するとともに、該半導体レーザーチップ
から出射されるレーザー光の一部をフォトダイオードで
受け、該フォトダイオードの出力により前記半導体レー
ザーチップの出力を監視するようにした半導体レーザー
装置であって、前記ヒートシンクは、半導体材料でな
り、プレーナー型のPN接合面またはPIN構造を内蔵
して前記フォトダイオードをなし、前記半導体レーザー
チップを搭載する上面側に互いに平行な上段面と下段面
とで2段の段差構造を有し、前記上段面と下段面との間
の境界面をその上段面および下段面に対して傾斜した面
としており、前記PN接合面またはPIN構造の接合面
を前記上段面に平行にして前記上段面および前記傾斜面
の下だけに備え、前記上面に対面する下面または前記下
段面のうちの少なくとも一方の面と前記上段面とにオー
ミック電極を有し、これらオーミック電極を前記フォト
ダイオードの電極としており、前記半導体レーザーチッ
プは、モニター光出射端面を前記傾斜面に向け、活性層
を前記下段面に平行にして該下段面上に搭載してあるこ
とを特徴とする。
A second means provided by the present invention for solving the above-mentioned problems is to mount a semiconductor laser chip on a heat sink and to partially emit a laser beam from the semiconductor laser chip to a photodiode. In the semiconductor laser device, the output of the semiconductor laser chip is monitored by the output of the photodiode, wherein the heat sink is made of a semiconductor material and has a planar PN junction surface or a PIN structure. The photodiode is formed, and a step structure having two steps is formed on the upper surface side on which the semiconductor laser chip is mounted, the upper step surface and the lower step surface being parallel to each other, and the boundary surface between the upper step surface and the lower step surface is the upper step. Surface and the lower step surface are inclined, and the PN junction surface or the junction surface of the PIN structure is parallel to the upper step surface. Provided only under the upper surface and the inclined surface, and has an ohmic electrode on at least one of the lower surface or the lower surface facing the upper surface and the upper surface, and these ohmic electrodes It is used as an electrode of a diode, and the semiconductor laser chip is mounted on the lower step surface with the monitor light emitting end surface facing the inclined surface and the active layer parallel to the lower step surface.

【0006】[0006]

【作用】本発明のヒートシンクは、シリコン等の半導体
でなり、この半導体にプレーナー型のPN接合面または
PIN構造を内蔵させることによりフォトダイオードを
構成している。そして、半導体レーザーチップを搭載す
る上面側を2段の段差構造とし、PN接合面またはPI
N構造の接合面を上段面および傾斜面の下だけに設けて
いる。このような構造の採用により、図6の従来のレー
ザー装置で必要であったフォトダイオード18が不要と
なり、レーザー装置の小型化が可能となった。また、半
導体レーザーチップのモニター光出射端面を傾斜面に当
接することにより、半導体レーザーチップとヒートシン
クとの角度アライメントができる。したがって、本発明
のヒートシンクを採用することにより、半導体レーザー
装置の製造における半導体レーザーチップとヒートシン
クとの角度アライメントが不要となる(従来のヒートシ
ンクを使用した装置では難しい作業であった)。半導体
レーザーチップのモニター光出射端面を傾斜面に当接し
たとき、その傾斜面から入射したモニター光は屈折して
PN接合面(またはPIN構造)に至り、検知される。
また、その傾斜面で反射されたレーザー光が半導体レー
ザーチップの活性層には戻らないことは、図6の従来構
造と同じである。
The heat sink of the present invention is made of a semiconductor such as silicon, and a photodiode is formed by incorporating a planar type PN junction surface or PIN structure in this semiconductor. The upper surface side on which the semiconductor laser chip is mounted has a two-step structure, and a PN junction surface or PI
The joint surface of the N structure is provided only below the upper surface and the inclined surface. By adopting such a structure, the photodiode 18 required in the conventional laser device shown in FIG. 6 is not necessary, and the laser device can be downsized. Further, the semiconductor laser chip and the heat sink can be angularly aligned by bringing the monitor light emitting end surface of the semiconductor laser chip into contact with the inclined surface. Therefore, by adopting the heat sink of the present invention, it becomes unnecessary to perform angular alignment between the semiconductor laser chip and the heat sink in the manufacture of the semiconductor laser device (which was a difficult work in the conventional device using the heat sink). When the monitor light emitting end face of the semiconductor laser chip is brought into contact with the inclined surface, the monitor light incident from the inclined surface is refracted to reach the PN junction surface (or PIN structure) and is detected.
Further, the laser light reflected by the inclined surface does not return to the active layer of the semiconductor laser chip, which is the same as the conventional structure shown in FIG.

【0007】[0007]

【実施例】次に実施例を挙げ、本発明を一層詳しく説明
する。図1は本発明の一実施例である半導体レーザー装
置の側面図、図2はその装置の平面図、図3は図1にお
いて符号10で示す部分を拡大して示す部分側面図、図
4は図1の装置の斜視図、図5は図1の装置で構成され
る回路図を示す図である。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples. FIG. 1 is a side view of a semiconductor laser device which is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the device, FIG. 3 is a partial side view showing a portion indicated by reference numeral 10 in FIG. 1 in an enlarged manner, and FIG. 1 is a perspective view of the device of FIG. 1, and FIG. 5 is a diagram showing a circuit diagram configured by the device of FIG.

【0008】図1の半導体レーザー装置では半導体レー
ザーチップ1及びヒートシンク2からなる。ヒートシン
ク2は、シリコン等の半導体材料からなり、プレーナー
型のPN接合面9を内蔵し、半導体レーザーチップ1を
搭載する上面側に互いに平行な上段面と下段面とで2段
の段差構造をなし、上段面にはヒートシンク上部電極8
を有し、下段面にはヒートシンク上部電極6を有し、上
段面と下段面との間の境界面をその上段面および下段面
に対して順メサ型傾斜の平面とし、上面に対面する下面
にヒートシンク下部電極7を有する。
The semiconductor laser device of FIG. 1 comprises a semiconductor laser chip 1 and a heat sink 2. The heat sink 2 is made of a semiconductor material such as silicon, has a built-in planar type PN junction surface 9, and has a two-step structure with an upper surface and a lower surface parallel to each other on the upper surface side on which the semiconductor laser chip 1 is mounted. , The heat sink upper electrode 8 on the upper surface
And a heat sink upper electrode 6 on the lower surface, and the boundary surface between the upper surface and the lower surface is a plane of forward mesa inclination with respect to the upper surface and the lower surface, and the lower surface facing the upper surface. Has a heat sink lower electrode 7.

【0009】ヒートシンク上部電極8、ヒートシンク上
部電極6及びヒートシンク下部電極7はいずれもオーミ
ック電極である。PN接合9はヒートシンク上部電極8
及び傾斜面14の下だけに設けてある。ヒートシンク上
部電極6またはヒートシンク下部電極7のうちの一方の
電極とヒートシンク上部電極8とを電極とし、PN接合
面9を光検知面とするプレーナー型のフォトダイオード
が形成されている。ヒートシンク上部電極6は半導体レ
ーザーチップ1を搭載するボンディングパツドをなして
いる。半導体レーザーチップ1は、半導体レーザー上面
電極4および半導体レーザー下面電極5を備え、これら
電極4,5間に電流を流すことにより、活性層3で発光
し、前面から出力光21を出射し、後面からモニター光
15を出射する。図では後面はモニター光出射端面13
として示してある。
The heat sink upper electrode 8, the heat sink upper electrode 6 and the heat sink lower electrode 7 are all ohmic electrodes. The PN junction 9 is the heat sink upper electrode 8
And provided only below the inclined surface 14. A planar photodiode having one of the heat sink upper electrode 6 or the heat sink lower electrode 7 and the heat sink upper electrode 8 as an electrode and the PN junction surface 9 as a light detection surface is formed. The heat sink upper electrode 6 forms a bonding pad on which the semiconductor laser chip 1 is mounted. The semiconductor laser chip 1 includes a semiconductor laser upper surface electrode 4 and a semiconductor laser lower surface electrode 5, and when an electric current is passed between these electrodes 4 and 5, the active layer 3 emits light, and the output light 21 is emitted from the front surface and the rear surface. The monitor light 15 is emitted from. In the figure, the rear surface is the monitor light emitting end surface 13
It is shown as.

【0010】モニター光15はヒートシンク2の傾斜面
14に入射する。傾斜面14は、図示の如くに、順メサ
型傾斜の平面である。そこで、モニター光15のうち傾
斜面14で反射された光17は、モニター光15に対し
て角度をなしており、活性層3へ戻ることはない。ま
た、モニター光15のうちでヒートシンク2内へ入射し
た光16は、傾斜面14で屈折され、PN接合面9に至
り、PN接合面9で電流に変換される。モニター光15
が傾斜面14で図示如くに屈折するのは、ヒートシンク
2をなすシリコン等の半導体材料の屈折率が雰囲気の空
気または不活性ガスの屈折率に比べて3〜4倍程度大き
いからである。
The monitor light 15 is incident on the inclined surface 14 of the heat sink 2. The inclined surface 14 is a plane of a forward mesa type inclination as shown in the figure. Therefore, the light 17 of the monitor light 15 reflected by the inclined surface 14 forms an angle with the monitor light 15 and does not return to the active layer 3. The light 16 of the monitor light 15 that has entered the heat sink 2 is refracted by the inclined surface 14, reaches the PN junction surface 9, and is converted into a current by the PN junction surface 9. Monitor light 15
Is refracted on the inclined surface 14 as shown in the figure because the refractive index of the semiconductor material such as silicon forming the heat sink 2 is about 3 to 4 times larger than the refractive index of the air or the inert gas in the atmosphere.

【0011】半導体レーザーチップ1は直方体であり、
傾斜面14は平面である。そこで、半導体レーザーチッ
プ1におけるモニター光出射端面13の下辺を傾斜面1
4に当接させて、半導体レーザーチップ1をヒートシン
ク上部電極6へボンディングすることにより、半導体レ
ーザーチップ1の光軸(出力光21の光軸)とヒートシ
ンク2の長手軸(長手方向の中心軸)との向きを一致さ
せることができる。次により詳しく述べる。半導体レー
ザーチップ1の光軸のうち上下方向(エレベーション)
は、半導体レーザーチップ1をヒートシンク上部電極6
上に搭載することにより、ヒートシンク2の長手軸方向
に対して一義的に定まる(この実施例では互いに平行に
なる)。また、半導体レーザーチップ1の光軸のうち左
右方向に(アジマス)は、半導体レーザーチップ1のモ
ニター光出射端面の下辺を傾斜面14に当接することに
より、ヒートシンク2の長手軸方向に対して一義的に定
まる(この実施例では互いに平行)。従って、本実施例
では、半導体レーザーチップ1をヒートシンク2の上部
電極6上へ、モニター光出射端面13を傾斜面14へ当
接させて、ボンディングするだけで、半導体レーザーチ
ップ1とヒートシンク2との角度アライメントが行われ
る。
The semiconductor laser chip 1 is a rectangular parallelepiped,
The inclined surface 14 is a flat surface. Therefore, the lower side of the monitor light emitting end surface 13 of the semiconductor laser chip 1 is set to the inclined surface 1
4, the semiconductor laser chip 1 is bonded to the heat sink upper electrode 6 so that the optical axis of the semiconductor laser chip 1 (optical axis of the output light 21) and the longitudinal axis of the heat sink 2 (central axis in the longitudinal direction). You can match the direction with. More on this below. Vertical direction (elevation) of the optical axis of the semiconductor laser chip 1
The semiconductor laser chip 1 to the heat sink upper electrode 6
When mounted on the heat sink 2, they are uniquely determined in the longitudinal axis direction of the heat sink 2 (parallel to each other in this embodiment). Further, in the left-right direction (azimuth) of the optical axis of the semiconductor laser chip 1, the lower side of the monitor light emitting end face of the semiconductor laser chip 1 is brought into contact with the inclined surface 14, so that it is unique to the longitudinal direction of the heat sink 2. (Parallel to each other in this embodiment). Therefore, in the present embodiment, the semiconductor laser chip 1 and the heat sink 2 are simply bonded by contacting the semiconductor laser chip 1 on the upper electrode 6 of the heat sink 2 and the monitor light emitting end face 13 to the inclined surface 14 and bonding. Angular alignment is performed.

【0012】本実施例の回路図は図5(a)又は(b)
の如くになる。図5において、符号11は半導体レーザ
ーチップ1の半導体部分、即ち半導体レーザーそのもの
を示し、符号12はヒートシンク2においてフォトダイ
オードをなす半導体部分(フォトダイオードそのもの)
を示す。図5(a)は電極6(又は7)を陽極とし、電
極4,8を陰極とした装置の回路図、図5(b)は電極
4,8を陽極とし、電極6(又は7)を陰極とした装置
の回路図である。
The circuit diagram of this embodiment is shown in FIG.
It becomes like. In FIG. 5, reference numeral 11 indicates a semiconductor portion of the semiconductor laser chip 1, that is, the semiconductor laser itself, and reference numeral 12 indicates a semiconductor portion forming a photodiode in the heat sink 2 (photodiode itself).
Indicates. FIG. 5A is a circuit diagram of an apparatus in which the electrode 6 (or 7) is used as an anode and the electrodes 4 and 8 are used as cathodes. FIG. 5B is a circuit diagram of the device in which the electrodes 4 and 8 are used as anodes and the electrode 6 (or 7) is used. It is a circuit diagram of the apparatus used as the cathode.

【0013】本実施例では、以上に述べたように、ヒー
トシンク2に熱放散の機能だけでなくフォトダイオード
の機能をも付与し、しかもヒートシンク2の上面を2段
の段差構造としている。このような構造は、図6の従来
例におけるフォトダイオード18及びサブマウント19
を不要とし、半導体レーザー装置の小型化を可能にし、
その上に半導体レーザーチップ1とヒートシンク2との
角度アライメントを極めて容易にしている。
In the present embodiment, as described above, the heat sink 2 has not only the function of dissipating heat but also the function of a photodiode, and the upper surface of the heat sink 2 has a two-step structure. Such a structure is provided by the photodiode 18 and the submount 19 in the conventional example of FIG.
Unnecessary, enabling downsizing of the semiconductor laser device,
In addition, angular alignment between the semiconductor laser chip 1 and the heat sink 2 is made extremely easy.

【0014】なお、上記実施例ではヒートシンク2にP
N接合9を設けたが、PN接合9に代えてPIN構造に
よりレーザー光16を検知するようにしても差し支えな
い。
In the above embodiment, the heat sink 2 has P
Although the N junction 9 is provided, the laser light 16 may be detected by a PIN structure instead of the PN junction 9.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上に実施例を挙げて詳しく説明したよ
うに、本発明によれば、半導体レーザーチップ1との角
度アライメントの調整が容易で、かつ半導体レーザー装
置の小型化を可能にするヒートシンクおよびこのヒート
シンクを備えた半導体レーザー装置を提供できる。
As described above in detail with reference to the embodiments, according to the present invention, it is possible to easily adjust the angular alignment with the semiconductor laser chip 1 and to reduce the size of the semiconductor laser device. And the semiconductor laser device provided with this heat sink can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である半導体レーザー装置の
側面図である。
FIG. 1 is a side view of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の半導体レーザー装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the semiconductor laser device of FIG.

【図3】図1において符号10で示す部分を拡大して示
す部分側面図である。
FIG. 3 is a partial side view showing a portion indicated by reference numeral 10 in FIG. 1 in an enlarged manner.

【図4】図1の半導体レーザー装置の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the semiconductor laser device of FIG.

【図5】図1の半導体レーザー装置の回路図である。5 is a circuit diagram of the semiconductor laser device of FIG.

【図6】従来の半導体レーザー装置の側面図である。FIG. 6 is a side view of a conventional semiconductor laser device.

【図7】図6の半導体レーザー装置の平面図である。7 is a plan view of the semiconductor laser device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザーチップ 2 ヒートシンク 3 活性層 4 半導体レーザー上面電極 5 半導体レーザー下面電極 6 ヒートシンク上部電極(半導体レーザー用ボンデ
ィングパッド) 7 ヒートシンク下部 8 ヒートシンク上部電極(フォトダイオード上面電
極) 9 フォトダイオードPN接合面 10 図に示す領域 11 半導体レーザー 12 フォトダイオード 13 モニター光出射端面 14 傾斜面 15 モニター光 16 傾斜面透過光 17 傾斜面反射光 18 フォトダイオード 19 サブマウント 20 表面反射光 21 出力光
1 semiconductor laser chip 2 heat sink 3 active layer 4 semiconductor laser upper surface electrode 5 semiconductor laser lower surface electrode 6 heat sink upper electrode (semiconductor laser bonding pad) 7 heat sink lower portion 8 heat sink upper electrode (photodiode upper surface electrode) 9 photodiode PN junction surface 10 Area shown in the figure 11 Semiconductor laser 12 Photodiode 13 Monitor light emitting end face 14 Sloping surface 15 Monitor light 16 Slope transmitted light 17 Slope reflected light 18 Photodiode 19 Submount 20 Surface reflected light 21 Output light

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザーチップを搭載し、該半導
体レーザーチップから受ける熱を放散させるヒートシン
クにおいて、 半導体材料でなり、プレーナー型のPN接合面またはP
IN構造を内蔵してフォトダイオードをなし、前記半導
体レーザーチップを搭載する上面側は互いに平行な上段
面と下段面とを有する2段の段差構造をなし、該上段面
と下段面との間の境界面はその上段面および下段面に対
して傾斜した面をなしており、前記PN接合面またはP
IN構造の接合面は前記上段面に平行であってこの上段
面および前記傾斜面の下だけに設けてあり、前記上面に
対面する下面または前記下段面のうちの少なくとも一方
の面と前記上段面とにオーミック電極がそれぞれ形成さ
れており、これらオーミック電極が前記フォトダイオー
ドの電極をなしていることを特徴とするヒートシンク。
1. A heat sink for mounting a semiconductor laser chip and dissipating heat received from the semiconductor laser chip, wherein the heat sink is made of a semiconductor material and is a planar type PN junction surface or P.
A photodiode having a built-in IN structure is formed, and the upper surface side on which the semiconductor laser chip is mounted has a two-step structure having an upper step surface and a lower step surface which are parallel to each other, and between the upper step surface and the lower step surface. The boundary surface forms a surface inclined with respect to the upper surface and the lower surface thereof, and the PN junction surface or P
The joining surface of the IN structure is parallel to the upper step surface and is provided only under the upper step surface and the inclined surface, and at least one of the lower surface or the lower step surface facing the upper surface and the upper step surface. A heat sink characterized in that ohmic electrodes are respectively formed on and, and these ohmic electrodes form electrodes of the photodiode.
【請求項2】 前記傾斜面が順メサ型傾斜の平面である
ことを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
2. The heat sink according to claim 1, wherein the inclined surface is a plane of a forward mesa type.
【請求項3】 半導体レーザーチップをヒートシンクに
搭載するとともに、該半導体レーザーチップから出射さ
れるレーザー光の一部をフォトダイオードで受け、該フ
ォトダイオードの出力により前記半導体レーザーチップ
の出力を監視するようにした半導体レーザー装置におい
て、 前記ヒートシンクは、半導体材料でなり、プレーナー型
のPN接合面またはPIN構造を内蔵して前記フォトダ
イオードをなし、前記半導体レーザーチップを搭載する
上面側に互いに平行な上段面と下段面とで2段の段差構
造を有し、前記上段面と下段面との間の境界面をその上
段面および下段面に対して傾斜した面としており、前記
PN接合面またはPIN構造の接合面を前記上段面に平
行にして前記上段面および前記傾斜面の下だけに備え、
前記上面に対面する下面または前記下段面のうちの少な
くとも一方の面と前記上段面とにオーミック電極を有
し、これらオーミック電極を前記フォトダイオードの電
極としており、 前記半導体レーザーチップは、モニター光出射端面を前
記傾斜面に向け、活性層を前記下段面に平行にして該下
段面上に搭載してあることを特徴とする半導体レーザー
装置。
3. A semiconductor laser chip is mounted on a heat sink, a part of laser light emitted from the semiconductor laser chip is received by a photodiode, and the output of the semiconductor laser chip is monitored by the output of the photodiode. In the semiconductor laser device described above, the heat sink is made of a semiconductor material and has a planar PN junction surface or a PIN structure to form the photodiode, and upper surface parallel to each other on the upper surface side on which the semiconductor laser chip is mounted. And a lower step surface have a step structure of two steps, and a boundary surface between the upper step surface and the lower step surface is a surface inclined with respect to the upper step surface and the lower step surface, and the PN junction surface or the PIN structure is formed. Provided only below the upper surface and the inclined surface with the joint surface parallel to the upper surface,
The lower surface facing the upper surface or at least one of the lower surface and the upper surface have ohmic electrodes, and these ohmic electrodes are electrodes of the photodiode, and the semiconductor laser chip emits monitor light. A semiconductor laser device, wherein an end face is directed to the inclined surface, and an active layer is mounted on the lower step surface in parallel with the lower step surface.
【請求項4】 前記傾斜面が順メサ型傾斜の平面である
ことを特徴とする請求項3に記載の半導体レーザー装
置。
4. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the inclined surface is a plane of forward mesa type inclination.
JP35576192A 1992-12-18 1992-12-18 Heat sink and semiconductor laser Pending JPH06188522A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005150692A (en) * 2003-10-21 2005-06-09 Sharp Corp Semiconductor laser device

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JP2005150692A (en) * 2003-10-21 2005-06-09 Sharp Corp Semiconductor laser device

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